JP2007097040A - Piezoelectric vibrator and piezoelectric oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯用通信機器等の電子機器に用いられる圧電振動子及び圧電発振器に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric vibrator and a piezoelectric oscillator used in an electronic device such as a portable communication device.
従来より、携帯用通信機器等の電子機器に圧電振動子及び圧電発振器が用いられている。 Conventionally, piezoelectric vibrators and piezoelectric oscillators have been used in electronic devices such as portable communication devices.
かかる従来の圧電発振器(ここでは圧電発振器を例に説明する。)としては、例えば図5に示す如く、容器101の上面に圧電振動素板111が、下面に半導体集積回路116が搭載されている。容器101の上側に積層されているセラミック基板上面に枠状の側壁103が形成されており、側壁103の内部に圧電振動素板111が搭載されている。圧電振動素板111は、セラミック基板の一端側に形成された配線パターンに圧電振動素板111が導電性接着剤113を介して固着され、電気的、機械的に保持されてなる。また、側壁103上面には蓋体104をシーム溶接等によって接合し、圧電振動素板111を気密封止している。
As such a conventional piezoelectric oscillator (here, a piezoelectric oscillator will be described as an example), for example, as shown in FIG. 5, a piezoelectric
また、容器101の下側に積層されているセラミック基板の下面には部品搭載パッド(不図示、以下同じ)が設けてあり、発振用の半導体集積回路116が部品搭載パッド上に搭載されている。
Further, a component mounting pad (not shown, the same applies hereinafter) is provided on the lower surface of the ceramic substrate laminated on the lower side of the
さらに、セラミック基板の下面周囲には側壁部105が電気的、機械的に接続され、側壁部105底面の四隅部には4つの外部端子電極106が形成されている。この外部端子電極106は例えば、圧電振動素板111から引出配線114を介して接続された入出力端子として用いられる。
しかしながら、上述した従来の圧電発振器及び圧電振動子においては、その構造上、同一密閉容器内に圧電振動素板を複数個配置するといった複合化が困難であり、圧電発振器及び圧電振動子の高機能化、複合デバイス化の対応が困難であるという欠点を有していた。 However, in the conventional piezoelectric oscillator and piezoelectric vibrator described above, it is difficult to make a composite such as arranging a plurality of piezoelectric vibrating base plates in the same sealed container because of its structure. However, it has a drawback that it is difficult to respond to the integration and composite devices.
本発明は上記欠点に鑑み考え出されたものであり、従ってその目的は、圧電発振器及び圧電振動子の高機能化、複合デバイス化の対応が可能な圧電発振器及び圧電振動子を提供することにある。 The present invention has been conceived in view of the above-described drawbacks. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a piezoelectric oscillator and a piezoelectric vibrator capable of increasing the functionality of the piezoelectric oscillator and the piezoelectric vibrator and making it a composite device. is there.
本発明の圧電振動子は、同一密閉容器の同一キャビティー中に少なくとも2つ以上の圧電振動素板を収納し、前記圧電振動素板に励振電極を形成した圧電振動子であって、前記各圧電振動子の各々の励振電極部分が重ならない配置で前記密閉容器内に搭載されていることを特徴とする。 The piezoelectric vibrator of the present invention is a piezoelectric vibrator in which at least two piezoelectric vibration element plates are accommodated in the same cavity of the same sealed container, and an excitation electrode is formed on the piezoelectric vibration element plate. Each excitation electrode portion of the piezoelectric vibrator is mounted in the sealed container so as not to overlap.
また、上記構成における圧電振動子の配置は、段違いに配置されるかあるいは、同一高さに並行して配置する搭載構造を有することを特徴とする。 In addition, the piezoelectric vibrators having the above-described configuration are characterized in that they have a mounting structure in which they are arranged in steps or arranged in parallel at the same height.
また、本発明の圧電発振器は、上記構成において圧電発振器に半導体集積回路を実装して発振器を構成することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric oscillator including a semiconductor integrated circuit mounted on the piezoelectric oscillator.
本発明の圧電振動子によれば、同一密閉容器の同一キャビティー中に少なくとも2つ以上の圧電振動素板を収納し、前記圧電振動素板に励振電極を形成した圧電発振器であって、前記各圧電発振器の各々の励振電極部分が重ならない配置で前記密閉容器内に搭載されていることから、2枚の圧電振動素板の周波数調整を同時に同一の工程で作業できるので圧電振動子の製造工程を簡略化することが可能となる。 According to the piezoelectric vibrator of the present invention, there is provided a piezoelectric oscillator in which at least two piezoelectric vibration element plates are housed in the same cavity of the same sealed container, and excitation electrodes are formed on the piezoelectric vibration element plate, Since each excitation electrode portion of each piezoelectric oscillator is mounted in the sealed container so as not to overlap, the frequency adjustment of two piezoelectric vibration element plates can be performed simultaneously in the same process, so that the piezoelectric vibrator is manufactured. The process can be simplified.
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。図1は本発明の実施形態にかかる圧電発振器の断面図である。図1に図示する圧電発振器は大略的に言って、容器1と、側壁部5、第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12、半導体集積回路16、樹脂17とで構成されている。図1に図示する圧電発振器は、キャビティー7に第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12を収容した容器1に、容器1の底面に側壁部5が接続され、かつ固定させるとともに側壁部5の底面の四隅部に外部端子電極6が設けられている。また側壁部5間に位置する容器1の下面に半導体集積回路16を搭載した構造を有している。また、半導体集積回路16と側壁部5側面は樹脂17で被われた構造となっている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol in each figure shall show the same object. FIG. 1 is a sectional view of a piezoelectric oscillator according to an embodiment of the present invention. 1 generally includes a
図2はシート状の母基板(不図示)から切断された1個のベース2領域を示したものであり、シート状の母基板に半導体集積回路16および樹脂17を塗布注入した状態の半導体集積回路16搭載面側の下面図である。
FIG. 2 shows one
前記容器1は、例えば、ガラス−セラミック、アルミナセラミックス等のセラミック材料から成るベース2、ベース2と同様のセラミック材料から成る側壁3、42アロイやコパール、リン青銅等から成る蓋体4から成り、前記ベース2の上面に側壁3を取着させ、その上面に蓋体4を載置し固定させることによって容器1が構成され、側壁3の内側に位置するベース2の上面に導電性接着剤13を介して第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12が実装される。前記容器1はその内部に、具体的には、ベース2の上面と側壁3の内面と蓋体4の下面とで囲まれるキャビティー7内に第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12を収容して気密封止するためのものである。
The
一方、前記容器1のキャビティー7に収容される第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12は、所定の結晶軸でカットした圧電片の両主面に一対の励振電極18、19を被着・形成してなり、外部からの変動電圧が一対の励振電極18、19を介して圧電片に印加されると、所定の周波数で厚みすべり振動を起こす。
On the other hand, the first piezoelectric
また一方で図1、図2に図示するように、上述したベース2の下面には、側壁部5が被着・形成されており、側壁部5の底面の四隅部に形成された外部端子電極6間に位置するベース2の下面には、矩形状に形成されたフリップチップ型の半導体集積回路16が搭載されており、半導体集積回路16は導電性接着剤15を介してベース2に接続されている。また、半導体集積回路16と側壁部5とは樹脂17で覆われた構造となっている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2,
前記半導体集積回路16はその回路形成面に、周囲の温度状態を検知する感温素子、第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12の温度特性を補償する温度補償データを有し、温度補償データに基づいて前記第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12の励振特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路、温度補償回路に接続されて所定の発振出力を生成する発振回路等が設けられており、発振回路で生成された発振出力は、外部に出力された後、例えばクロック信号等の基準信号として利用されることとなる。ここで第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12と半導体集積回路16は図1に図示するベース2の内層に設けられた引出配線14により接続されている。
The semiconductor integrated
また、図3、図4は本発明の実施形態を圧電振動子に展開した場合の断面図であり、図3においては容器1に段差を設けて第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12の配置を段違いに配置した例であり、図4は容器1に第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12を同一高さに並行して配置した例の圧電振動子の配置構造である。
3 and 4 are cross-sectional views when the embodiment of the present invention is applied to a piezoelectric vibrator. In FIG. 3, the
次に上述した圧電発振器の製造方法について、本発明の実施形態である図1、図2を用いて説明する。 まず、縦m列×横n行(m、nは2以上の自然数)のマトリクス状に配列された複数個のキャビティー7を有するシート状の母基板(不図示)を準備する。次に、図1に図示するように各キャビティー7に第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12とを囲繞する側壁3とを搭載する。各キャビティー7には、その上面側に一対の接続パッドと接合用の導体層が被着・形成されている。また、各キャビティー7と相反する面の半導体集積回路16搭載面側にはベース2の周囲に側壁部5を搭載する。また、側壁部5の底面には外部端子電極6が先の図2に図示するように被着して形成されている。
Next, the manufacturing method of the piezoelectric oscillator mentioned above is demonstrated using FIG. 1, FIG. 2 which is embodiment of this invention. First, a sheet-like mother substrate (not shown) having a plurality of
このようなシート状の母基板からなるベース2は、例えば、アルミナセラミックス等から成るセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加し更に混合して得たセラミックグリーンシートの表面等に、接続パッドや外部端子電極6等となる導体ペーストを所定のパターンに印刷して塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することによって製作される。
The
なお、シート状の母基板には、マトリクス状に配列された個々の圧電発振器の間には一般的に所定の捨代領域(不図示)が設けられている。この捨代領域には各圧電発振器に2個の温度補償制御端子(不図示)が接続されている。そして、キャビティー7を有するシート状の母基板に形成される側壁3の内側に第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12を1個ずつ搭載する。第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12はその励振電極18、19とシート状の母基板上面の対応する搭載パッドとを導電性接着剤13を介して電気的及び機械的に接続することによってシート状の母基板上に搭載される。
The sheet-like mother board is generally provided with a predetermined separation area (not shown) between the individual piezoelectric oscillators arranged in a matrix. Two temperature compensation control terminals (not shown) are connected to each piezoelectric oscillator in this surplus area. Then, one each of the first piezoelectric
また、シート状の母基板のキャビティー7と1対1に対応する複数個のカバー(蓋)領域を有する金属製の蓋体4を、第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12が封止されるように側壁3上に載置・接合する。前記蓋体4としては、例えば、42アロイやコバール,リン青銅等の金属から成る厚みが60μm〜100μmの金属板が用いられ、このような蓋体4にも、先に述べたシート状の母基板と同様に、各カバー領域間に所定の捨代領域が設けられている。
In addition, the metal lid body 4 having a plurality of cover (lid) areas corresponding to the
この工程では、蓋体4を各カバー(蓋)領域の内側に対応するキャビティー7領域に第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12が配されるようにしてシート状の母基板上面の側壁3上に載置させ、しかる後に両者を従来から周知の金すず封止等により接合することによって蓋体4が側壁3の上面に取着し固定される。なお、上述した一連の接合工程は、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中で行うのが好ましく、これによって第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12が収納される空間には不活性ガスが充満されるため、第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12が酸素や大気中の水分等によって腐食して劣化するおそれを有効に防止することができる。
In this step, the cover 4 is formed in a sheet shape so that the first piezoelectric
次にシート状の母基板下面の側壁部5で囲まれる領域に半導体集積回路16を1個ずつ搭載する。半導体集積回路16は、その接続電極とシート状の母基板下面の対応する搭載パッドとを導電性接着剤15を介して電気的及び機械的に接続することによってシート状の母基板に搭載される。その後、側壁部5の側面全面が覆われるように樹脂17を塗布注入する。
Next, the semiconductor integrated
そして、半導体集積回路16は、その回路形成面に周囲の温度状態を検知する感温素子や第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12の温度特性を補償する温度補償データを有し、温度補償データに基づいて第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12の励振特性を温度変化に応じて補正する温度補償回路を有する半導体集積回路16へ、圧電発振器の仕様を所望の数値となるように、温度補償制御端子よりビットデータを入力し温度補償データの書き込みを行う。
Then, the semiconductor integrated
最後に、シート状の母基板を各ベース2領域の外周に沿って一括的に分割・切断(ダイシング)し、これによって複数個の圧電発振器が同時に製作される。 また、シート状の母基板の切断(ダイシング)は、例えば、ダイサー等を用いて、これらの部材を一括的に切断(ダイシング)することによって行われ、これによって複数個の圧電発振器が同時に得られる。
Finally, the sheet-like mother board is collectively divided and cut (diced) along the outer periphery of each
ここで、本発明の特徴部分は図1に図示するように、同一密閉容器1の中に、第1及び第2の圧電振動素板11、12の各々の励振電極18、19部分が重ならないような位置関係で固着・収納したことにある。これにより、第1及び第2の圧電振動素板11、12の周波数調整を同時に同一の工程で作業できるので圧電発振器の製造工程の簡略化が可能となる。
Here, as shown in FIG. 1, the characteristic part of the present invention is that the
また、本発明の圧電発振器によれば、第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12を同一周波数で動作させる場合には、第1の圧電振動素板11を常時発振させ、第2の圧電振動素板12は第1の圧電振動素板11の異常発振を検知して動作するように半導体集積回路16で設定処理することで、高い信頼性を要求される用途への使用が可能となる。
Further, according to the piezoelectric oscillator of the present invention, when the first piezoelectric
また、更に本発明の圧電発振器によれば、第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12のいずれかが半導体集積回路16により発振器の機能として動作し、残る一方の圧電振動素板は半導体集積回路16を介さずに振動素板単体の機能として動作することから、半導体集積回路16により温度補償する圧電発振器として機能する第1の圧電振動素板11と振動素板単体の発振周波数を発振する圧電発振器として機能する第2の圧電振動素板12を同一密閉容器1内に収容することができることから、圧電発振器の複合化が可能となる。
Further, according to the piezoelectric oscillator of the present invention, one of the first piezoelectric
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
例えば上述の実施形態においては、第1の圧電振動素板11と第2の圧電振動素板12のみを同一密閉容器1内に収容しているが、さらに第3、第4の圧電振動素板を収容しても構わない。また、上述の実施形態においては、1個の半導体集積回路16のみを搭載しているが、同一密閉容器1内に収容する圧電振動素板の数だけ半導体集積回路16を搭載しても構わない。この場合も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
For example, in the above-described embodiment, only the first piezoelectric
1・・・容器
2・・・ベース
3・・・側壁
4・・・蓋体
5・・・側壁部
6・・・外部端子電極
7・・・キャビティー
11・・・第1の圧電振動素板
12・・・第2の圧電振動素板
13・・・導電性接着剤
14・・・引出配線
15・・・導電性接着剤
16・・・半導体集積回路
17・・・樹脂
18・・・第1の圧電振動素板の励振電極
19・・・第2の圧電振動素板の励振電極
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記各圧電振動子の各々の励振電極部分が重ならない配置で前記密閉容器内に搭載されていることを特徴とする圧電振動子。 A piezoelectric vibrator in which at least two piezoelectric vibration element plates are housed in the same cavity of the same sealed container, and an excitation electrode is formed on the piezoelectric vibration element plate,
A piezoelectric vibrator characterized in that each excitation electrode portion of each piezoelectric vibrator is mounted in the hermetically sealed container so as not to overlap.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7978016B2 (en) | 2008-08-19 | 2011-07-12 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd | Crystal oscillator |
JP2016066877A (en) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | セイコーエプソン株式会社 | Oscillator, electronic equipment, and mobile body |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002280866A (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-27 | Seiko Epson Corp | Composite piezoelectric vibrator |
JP2002280865A (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric device |
JP2003258589A (en) * | 2002-02-26 | 2003-09-12 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric device, radio watch utilizing the piezoelectric device, mobile phone utilizing the piezoelectric device, and electronic device utilizing the piezoelectric device |
JP2004120073A (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric device, its manufacturing method, clock device and package therefor |
-
2005
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002280865A (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric device |
JP2002280866A (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-27 | Seiko Epson Corp | Composite piezoelectric vibrator |
JP2003258589A (en) * | 2002-02-26 | 2003-09-12 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric device, radio watch utilizing the piezoelectric device, mobile phone utilizing the piezoelectric device, and electronic device utilizing the piezoelectric device |
JP2004120073A (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric device, its manufacturing method, clock device and package therefor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7978016B2 (en) | 2008-08-19 | 2011-07-12 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd | Crystal oscillator |
JP2016066877A (en) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | セイコーエプソン株式会社 | Oscillator, electronic equipment, and mobile body |
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